AI 是如何變聰明?(一)——淺談「機器學習」與「深度學習」

AI Justka
AI 講講話
Published in
Jun 6, 2022
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AI 是讓電腦擁有像人類智能的機制,如同在自然語言處理的應用所提及的,應對客戶疑問的智慧問答機器人、透過語音辨識讓我們的生活變得更加便利的智慧語音助理,以及利用圖像辨識系統運作的自動駕駛等等,在我們的日常生活中已經存在著各式各樣的運用實例,我們就來了解 AI 如何擁有那麼強大的能力吧。

Justka 聊天機器人
智能語音助理,由左至右為 Alexa、Siri、Google Assistant、Cortana
Google 無人駕駛車

機器學習

機器學習(Machine Learning)簡單來說就是讓電腦能夠自主學習的機制,機器學習有各式各樣的方法,電腦以大量的數據為基礎,利用不同的機器學習方法進行自主學習。

舉例來說,在自然語言學習的領域中,我們會針對文本中的語言特徵進行人工標記。例如在特徵抽取 — — 你是哪裡人?中提到,將北部人及南部人說話的不同特徵標記為「0」和「1」讓電腦學習,讓電腦看懂我們的語言。

再舉一個例子:像是將文本中所出現情緒相關的詞彙,例如:「棒」、「好」、「開心」等正面詞以及「壞」、「差」、「生氣」等負面詞進行人工標記,透過機器學習來分析文本是偏向正面或負面的情緒。這樣的例子常應用在網拍上的商品回饋留言,可以了解顧客對某項產品的滿意程度,或是觀眾對電影的評價等等。

透過正負面詞彙判斷對商品的評價

深度學習

深度學習(Deep Learning)是機器學習的其中一種方法,它使 AI 的性能大幅地提升。深度學習是以類神經網路(Neural Network)為基礎,所延伸發展的技術。所謂類神經網路,是模擬人類頭腦的結構,來處理資訊的機制。如下圖,深度學習的運作方式就如同我們的大腦,一個一個的節點、以及點和點之間所連結起來的線,是不是很像我們的腦神經呢?

深度學習的模型範例

近年眾所矚目的「自動駕駛車」就是利用深度學習的方法來運作,而深度學習與機器學習的差異在於,原本的機器學習是需要靠人類向 AI 指出需要注意的特徵,例如:花朵的「顏色」或「花瓣形狀」;而深度學習可以只依靠灌輸大量的數據,自行抽取出特徵,甚至還可能發現人類無法捕捉到的特徵,所以 AI 所做出來的預測,其精準度又更高一層!

機器學習透過人工萃取訓練特徵
深度學習由機器自行萃取訓練特徵

這個章節我們先簡單了解機器學習與深度學習的概念和架構,往後我們會再一一了解電腦是如何運用這些方法變得更聰明。

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